Desenvolvimento de antenas de microfita e antenas DRA Broadband
AUTOR(ES)
Elder Eldervitch Carneiro de Oliveira
FONTE
IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia
DATA DE PUBLICAÇÃO
02/09/2011
RESUMO
A busca por dispositivos cada vez menores e sem perda de desempenho vem sendo cada dia mais investigada pelos pesquisadores da área envolvendo eletromagnetismo apli- cado. Antenas utilizando materiais cerâmicos com uma alta constante dielétrica, sejam elas atuando como substrato do elemento patch radiante ou como sendo o próprio ele- mento radiante estão em evidência nas pesquisas atuais, isso devido às inúmeras vantagens que apresentam, tais como: baixo perfil, capacidade de redução de suas dimensões (quando comparado a outros dispositivos), alta eficiência de radiação, adequabilidade a faixa de micro-ondas e/ou ondas milimétricas, baixo coeficiente de temperatura e baixo custo. A razão para essa alta eficiência é que as perdas dielétricas das cerâmicas são muito baixas, quando comparadas às dos materiais comercialmente usados em placas de circuito impresso, tais como: fibra de vidro e fenolite. Essas características tornam os dispositivos cerâmicos adequados para operar na faixa de micro-ondas. Aliando o projeto de antenas patch e/ou antenas ressoadoras dielétricas (DRA) ao uso de certos materiais e ao método de síntese desses pós na fabricação dos dispositivos, é possível escolher um material com uma determinada constante dielétrica para o projeto de uma antena com o tamanho desejado. O objetivo principal deste trabalho consiste no projeto de antenas patches e antenas DRA sob síntese de pós cerâmicos (síntese por combustão e por precursores poliméricos - método Pechini) nanoestruturados para aplicações na faixa de micro-ondas. O método convencional de mistura de óxidos também foi utilizado na obtenção de pós nanométricos para a confecção das pastilhas e ressoadores dielétricos. Os dispositivos fabricados e estudados sobre materiais de alta constante dielétrica os tornam bons candidatos à fabricação de dispositivos e circuitos de dimensões reduzidas quando comparado aos outros dispositivos tradicionais operando na mesma faixa de frequência. As estruturas analisadas são excitadas por três diferentes técnicas: i) linha de microfita, ii) acoplamento por abertura e iii) acoplamento indutivo. A eficiência dessas técnicas de alimentação são investigadas experimentalmente e comparada com simulações realizadas pelo Ansoft HFSS, utilizado na análise precisa do comportamento eletromagnético das antenas através do método dos elementos finitos (FEM). Nesta tese um estudo bibliográfico sobre teoria de antenas de microfita e antenas DRA é realizado. O mesmo estudo é realizado a respeito dos materiais e dos métodos de síntese dos pós cerâmicos que são utilizados na fabri- cação das pastilhas e dos cilíndros dielétricos que comporão os dispositivos investigados. Os meios dielétricos os quais serviram de suporte na análise das antenas patch e/ou DRA são analisados através de simulações precisas utilizando o método das diferenças finitas no domínio do tempo (FDTD) com base na permissividade elétrica relativa (er) e tangente de perda desses meios (tand). Este trabalho ainda apresenta um estudo em redes neurais artificiais, evidenciando a arquitetura de rede utilizada e suas características, bem como os algoritmos de treinamento que foram usados no treinamento e na modelagem de alguns parâmetros associados aos dispositivos investigados
ASSUNTO(S)
antenas de microfita antena dra pós cerâmicos síntese química modelagem neural engenharia eletrica microstrip antennas dra antenna ceramic powders chemical synthesis neural modeling
